這里介紹如何創(chuàng)建舒適型面板與 WinCC 之間通過 OPC UA 建立安全（簽名和加密）鏈接， 也就是鏈接認(rèn)證的操作。

本 FAQ 中， 已經(jīng)創(chuàng)建了 WinCC（TIA Portal）V14 SP1和 WinCC V7.4 SP1 兩個項(xiàng)目。

按照如下步驟使用 OPC UA 連接。請確保按照給定的順序。 .

在 WinCC (TIA Portal) 工程系統(tǒng)

1. 在面板的項(xiàng)目樹種，找到  "Runtime settings" ，打開 "Services" 項(xiàng)。
2. 在  "Read/write tags" 中激活 “Operate as OPC-UA server”。
    

   
   圖. 01
    

3. 打開 "OPC settings" 項(xiàng)，在  "Port number:" 中輸入 "4870"。
    

   
   圖. 02
    

4.  在  "Security policy of the application" 中，為創(chuàng)建安全鏈接設(shè)置安全策略  "Basic128Rsa15" 。激活 "Enabled" 和"Sign and encrypt" (在 "Message security mode"下)。
5. 編譯項(xiàng)目并下載到面板。

在 WinCC V7.4 SP1

準(zhǔn)備
  OPC UA 通訊不是使用 IP 地址，而是使用 Windows  設(shè)備名稱。沒有在網(wǎng)絡(luò)中沒有使用 DNS  服務(wù)器，首先將 OPC UA 服務(wù)器的 IP 地址與設(shè)備名相關(guān)聯(lián)。

在  OPC UA  戶端的 "%systemroot%\System32\Drivers\Etc\lmhosts" 文件中， 使用 OPC UA 服務(wù)器創(chuàng)建條目  "[IP address][computer name]"比如：
"172.16.33.2 HMI_Panel123"

注意事項(xiàng)：

1. 此操作需要管理員權(quán)限。.
2. 更多信息請參 閱the "lmhosts" 文件和  Microsoft TechNet 中 of new entries。
3. 如果不僅能通過 IP 使用 "ping [Host]"  命令，也能通過計(jì)算機(jī)名稱，那么 "lmhosts" 就是正確的。

配置步驟

1. 在 WinCC 資源管理器中打開項(xiàng)目的 "Tag Management" ，右鍵點(diǎn)擊的彈出菜單中，選擇 "Add new driver -> OPC UA WinCC Channel"。 創(chuàng)建一個 OPC UA 通道。
    

   
   圖. 03

2.  右鍵點(diǎn)擊的彈出菜單中，創(chuàng)建組，選擇 "New Connection"。

圖. 04

3.右鍵點(diǎn)擊鏈接， 在彈出菜單中選擇 "Connection Parameters"。
圖. 05

4. 在打開的對話框中， 選擇 the "UA Server Browser" 選項(xiàng)卡， 在 "UA Server Discovery" -> "Custom Discovery" 中雙擊"Double click to add server"。
圖. 06

5. 在打開的對話框中， 在  "Add New Server" 輸入  WinCC 面板的 "opc.tcp://[Host_name]:[Port]"。
  [Host_name] 使用設(shè)備名稱，不是 IP 地址。 [Port] 輸入之前 圖 2 中的端口號，默認(rèn)值是 "4870"。
 

圖. 07

注意事項(xiàng)

設(shè)備名稱是Windows設(shè)備名稱，而不是TIA項(xiàng)目中配置的面板的名稱。您可以通過關(guān)閉面板上的WinCC（TIA Portal）運(yùn)行，并在 "Settings -> System -> Device Name" 下打開對話框找到它。 
 

 6. 點(diǎn)擊面板中 OPC UA 服務(wù)器條目。
 在“安全設(shè)置”區(qū)域中，您可以在“安全策略”和“安全模式”字段中選擇所需的連接類型，確定服務(wù)器端點(diǎn)。

在下拉列表框分別選擇“basic128rsa15”和“signandencrypt”。 
 

圖. 08

注意事項(xiàng)

如果您為兩種設(shè)置選擇“無”，那么您就可以執(zhí)行一個OPC UA通信。然而，這種連接是不安全的。建議您使用此僅用于測試。

為了能夠使用安全連接，戶機(jī)和服務(wù)器計(jì)算機(jī)交換的OPC UA證書仍然需要移動。為此進(jìn)行如下操作：

1. 在圖. 08 中，點(diǎn)擊 "Certificates" 按鍵， 打開 Windows 文件選擇對話框。
2. 打開  "C:\Program Files (x86)\Siemens\WinCC\opc\UAClient\PKI\Rejected\certs"。
   該目錄包含一個證書文件。
    

   
   圖. 09
    

3. 剪切該文件，復(fù)制到 "C:\Program Files (x86)\Siemens\WinCC\opc\UAClient\PKI\Trusted\certs"。
4. 如果有必要，終止項(xiàng)目運(yùn)行，切換到面板。打開開始菜單，選擇命令 "Programs -> Windows Explorer"。
5. 切換到  "\flash\simatic\SystemRoot\SSL\rejected"，標(biāo)記WinCC戶機(jī)的證書并選擇命令 "Edit -> Cut"
6. 切換到  "\flash\simatic\SystemRoot\SSL\cert"。使用命令 "Edit -> Paste" 把證書粘貼到文件夾。重新運(yùn)行。

然后完成OPC UA連接的配置。在連接“握手”圖標(biāo)上的綠色復(fù)選標(biāo)記指示成功連接到OPC UA服務(wù)器 (參看圖 10)。
 

圖. 10

在WinCC計(jì)算機(jī)的條目管理器中，您標(biāo)記所創(chuàng)建的OPC UA連接，并在彈出菜單中選擇“瀏覽OPC服務(wù)器”命令。顯示OPC UA服務(wù)器面板的條目管理器，您可以使用WinCC項(xiàng)目中的條目。 

如何在工業(yè)以太網(wǎng)CP/CM中給UDP連接使用和組態(tài)IP組播？

IP組播是一種特殊的通信方式，只能通過工業(yè)以太網(wǎng)CP/CM組態(tài)UDP連接(UDP用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)的方式進(jìn)行組態(tài)。IP組播用于將消息從一個站發(fā)送到多個伙伴站。

組播消息由一個特殊的組播地址發(fā)送的。IP地址范圍從224.0.1.0到239.255.255.255專門用于IP組播。

廣播消息會發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備。例如，在搜索IP地址的MAC地址（ARP請求）時，使用的就是廣播消息。這就是為什么通信模塊必須處理和評估廣播信息的原因。如果網(wǎng)絡(luò)中存在太多的廣播信息，網(wǎng)絡(luò)的性能會下降。因?yàn)槊總€模塊要處理完所有的廣播消息后才能確定哪些信息是給自己的。

如果使用S7-300/S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP卡，關(guān)于廣播消息需注意以下兩點(diǎn)：

• S7-300/S7-400的工業(yè)以太網(wǎng)CP在收到信息之后，廣播消息會zui先被篩選出來，并立即丟掉所有無用的消息（例如，ARP請求），以防止廣播消息對其他鏈路產(chǎn)生負(fù)面的影響。

• S7-300/S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP通過UDP鏈接可以發(fā)送數(shù)據(jù)，但是不能接受數(shù)據(jù)。

自STEP 7/ NCM V5.1 + SP2及以后版本 S7-300/S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP的UDP組播可以給一個特定組的通訊伙伴發(fā)送信息。

通訊處理器特性：

通常通訊處理器不接受除時間外的其他組播消息。如果在組態(tài)中激活一個組播組，那么在控制器中也需要激活此組播。這樣只激活了一個特定組，通訊處理器仍然繼續(xù)過濾網(wǎng)絡(luò)中其它廣播消息。每個已組態(tài)的組播都必須在控制器中標(biāo)記。                       

這就是為什么在信息要發(fā)送到一組伙伴站時選擇組播。

• 在條目ID 16767769 中，可以找到關(guān)于S7-300工業(yè)以太網(wǎng)CP中支持的zui大組播組數(shù)的信息。
• 在條目ID 15368142 中，可以找到關(guān)于S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP中支持的zui大組播組數(shù)的信息。

• 在S7-1200 / S7-1500 CP / CM的手冊中，可以找到支持的zui大組播組數(shù)的信息。

• 與UDP一樣，數(shù)據(jù)長度的限制是2048字節(jié)。

• 通訊處理器仍然不受廣播負(fù)載影響。

• 所有的伙伴站也都必須支持組播。

• 發(fā)送的信息沒有任何安全機(jī)制（應(yīng)答）。

• IP組播信息可以通過路由器發(fā)送到外部不同網(wǎng)段IP。

由于UDP協(xié)議不提供應(yīng)答機(jī)制，所以發(fā)送的消息沒有應(yīng)答。例如如果將一個消息發(fā)送給100個伙伴，然后同時到達(dá)100個確認(rèn)(一個伙伴一個確認(rèn))，發(fā)送方模塊無法評估如此泛洪的數(shù)據(jù)。

組態(tài)多點(diǎn)傳輸連接：

1. 在NetPro里面插入新的“UDP連接”型鏈接。作為連接伙伴，選擇“All multicast stations”。
      

   
   圖. 1

2. 在UDP鏈接的屬性對話框中，打開“Address”標(biāo)簽。在這里可以定義組播組。224.0.1.0到239.255.255.255的IP地址是專門作為組播地址的。從這個IP地址范圍發(fā)送的消息會作為組播消息被每個模塊識別。IP地址范圍是專門通過UDP連接用于IP組播的。  
   本地和遠(yuǎn)程端口可以使能1到65535。在創(chuàng)建*個組播環(huán)路時，將在默認(rèn)情況下將224.0.1.0分配給它。用戶可以改變組播環(huán)路的IP地址。可用的IP地址范圍是224.0.1.0到239.255.255.255。

圖. 2

3. 在NetPro中，UDP鏈接在配置鏈接中顯示。在Partner欄中顯示條目“All multicast nodes”。
   

圖. 3

組態(tài)建議：

建議在組態(tài)組播連接的時候按照以下規(guī)則操作：

        1.本地和遠(yuǎn)程的組播連接的端口要相同。

        2.考慮LAN上的組播地址。

為組播連接的本地和遠(yuǎn)程端口選擇相同的端口號
如果組播信息到達(dá)了控制器，只有端口號碼是相關(guān)的。

只有一個組播鏈接能在兩個站之間組態(tài)。在站1和站2中，需要給組播的本地和遠(yuǎn)程端口組態(tài)相同的端口號。因此，站1可以接收 站2 發(fā)送到組播組的數(shù)據(jù)，并且站2可以接收站1發(fā)送到組播組的數(shù)據(jù)。

表1

考慮在LAN上組播地址的選擇
通過組播，3個低字節(jié)的IP地址被復(fù)制到MAC地址01.00.5E.00.00.00zui后的字節(jié)中。 這之后MAC地址輸入到控制器中的單獨(dú)組播組中。這保證了信息能通過各自的控制器。此外，*個被復(fù)制的地址的字節(jié)的zui高位會被忽略而且總是為0。在LAN上的信息中。

被創(chuàng)建的MAC地址也會zui為可見的目標(biāo)MAC地址。

從 站1 發(fā)送到 站2 的組播信息。  

表 2

當(dāng)站1和站2在同一個組播組，并且所有端口號都相同，無限制的雙向數(shù)據(jù)交換就可以在站1和站2之間進(jìn)行了。         但是，由站1和站2發(fā)送的組播信息也會被站3接收。這是因?yàn)榻M播組224.0.1.0 and 225.0.1.0有相同的MAC地址
 01:00:5E:00:01:00。

注意

• 不同的組播組IP地址實(shí)際上是代表了相同的組播組。因此，在分配組播組時應(yīng)當(dāng)注意避免未分配地址的站接收不需要的信息。這是基于RFC 1112的規(guī)則 (互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn))。
• 工業(yè)以太網(wǎng)CP/CM支持IGMP協(xié)議（Internet組管理協(xié)議）。在外部IP子網(wǎng)的站可以訪問，這是由于IGMP協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)上提供IP組播。IP組播會同時分布信息給在同一IP地址下的多個站。組播組的管理發(fā)生在路由器中，會直接與組播組的接收器連接。IGMP協(xié)議提供下面這個功能：工業(yè)以太網(wǎng)CP/CM能建議路由器的特殊組播組的組播信息的需求。組播路由器協(xié)議在路由器之間采取協(xié)調(diào)。

支持組播連接的模塊
表3列出了支持組播和廣播連接的S7-1200/S7-1500模塊。
 

表 3

1) 不支持通過UDP連接發(fā)送。

表4列出了支持組播和廣播連接的S7-300 / S7-400模塊。
   

表 4